Дано:
- Три одинаковых полосовых магнита.
- Высота h (в СИ).
- Масса магнита m (в СИ).
- Плотность материала магнита.
Найти:
- Как будут падать магниты (первый, второй и третий).
Решение:
1. Первый магнит (падает свободно):
- На магнит действуют силы тяжести и сопротивления воздуха.
- Ускорение a = g, где g - ускорение свободного падения (примерно 9.81 м/с²).
- Падение будет равномерно ускоренным до достижения конечной скорости (если сопротивление воздуха значительное).
2. Второй магнит (падает через замкнутое металлическое кольцо):
- Когда магнит падает через кольцо, он вызывает изменение магнитного потока через него.
- Согласно закону Фарадея, это изменение вызывает индукционный ток в кольце, который, согласно правилу Ленца, будет направлен так, чтобы создать магнитное поле, противодействующее движению магнита.
- В результате индукционного тока создается сила, направленная вверх, которая замедляет падение магнита.
- В этом случае магнит будет падать медленнее, чем первый магнит.
3. Третий магнит (падает через незамкнутое металлическое кольцо):
- Незамкнутое кольцо не может создать индукционный ток, так как нет замкнутого пути для тока.
- Таким образом, магнит будет падать свободно, как и первый магнит.
- Скорость падения будет такая же, как у первого магнита.
Ответ:
Первый и третий магниты будут падать с одинаковой скоростью (свободно), а второй магнит будет падать медленнее из-за индукционного тока, вызываемого его движением через замкнутое кольцо.